Электрический ток, проходя по катушке, создает магнитное поле. Величина его характеризуется силой, с которой поле воздействует на другое магнитное поле (например, на проводник длиной 1 м, по которому проходит ток силой 1 А). Численную величину этой силы принято условно обозначать количеством магнитных силовых линий, проходящих через площадь сечения катушки и называемую потоком магнитной индукции, или магнитным потоком (обозначается Ф, единица измерения — Вебер). Магнитный поток, проходящий через единицу поверхности (плотность потока), называется магнитной индук- [c.101]

    ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН [c.10]

    Единицы измерения электрических величин [c.11]

    Основной стандартной единицей измерения электрических величин является ампер (а), служащий для выражения силы тока. [c.23]

    В качестве основных единиц измерения физических величин в Международной системе единиц приняты метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, кан-дела. Предусмотрены также две дополнительные единицы — радиан и стерадиан. Для различных областей измерений рекомендуются производные единицы СИ. Ниже перечислены основные производные единицы измерения СИ (механические, тепловые, электрические), с которыми приходится наиболее часто оперировать и в химической технологии  [c.450]

    ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВЕЛИЧИН [c.41]

    Согласно системе СИ основными единицами измерения электромагнитных величин являются метр, килограмм, секунда и ампер. Построенная на этих единицах система электромагнитных величин называется МКСА (см. табл. 1.18 на стр. 19). Систему единиц МКСА обычно применяют при написании уравнений электромагнитного поля в рационализированной форме. Рационализация уравнений электромагнитного поля имеет своей целью исключение множителя 4я из наиболее важных и часто применяемых уравнений. В системе МКСА при рационализированной форме уравнений электромагнитного поля электрическая бц и магнитная Хо постоянные принимаются равными  [c.21]

    В основе закона сохранения н превращения энергии лежит принцип эквивалентности различных форм движения материи (видов энергии). Было установлено, что различные формы движения материи (тепловая, механическая, электрическая, химическая и т. п.), количественными мерами которых являются количества соответствующих видов работ и теплоты, могут переходить в другие формы в строго определенных эквивалентных количествах, не зависящих ни от характера процесса преобразования, ни от условий протекания этого процесса. Так, в 1842 г. немецкий ученый Р. Майер показал эквивалентность теплоты и механической работы и определил численное значение механического эквивалента теплоты. В 1843 г. английский ученый Д. Джоуль провел опыты, подтвердившие эквивалентность теплоты и механической работы и давшие более точное значение эквивалента. Постепенно были установлены эквиваленты для всех известных видов работ и теплоты. Численные значения эквивалентов зависят от единиц измерения соответствующих величин. Например, если теплота измеряется в килокалориях, а работа в килограммометрах, то тепловой эквивалент механической работы равен 1/427 ккал/кгм. Если работа и теплота измеряются в одинаковых единицах (например, в системе СИ), то значение эквивалента равно единице. [c.12]

    Согласно теории Аррениуса степень электролитической диссоциации а, определяющая долю ионизированных молекул в растворе, должна быть при заданных условиях одной и той же (независимо от метода ее измерения). При этом, согласно ее физическому смыслу, она не может быть больше единицы и меньше пуля. Однако многочисленные экспериментальные данные, полученные разными учеными, противоречили этим положениям теории. В качестве примера в табл, 13 приведены величины а для растворов соляной кислоты, вычисленные на основании измерений электрической проводимости ( i) и электродвижущих сил (02). [c.113]

    Кулонометрия имеет некоторые бесспорные преимущества перед другими физико-химическими методами анализа. Как абсолютный метод кулонометрия не требует применения стандартных веществ кроме того, метод является прецизионным, т. к. основан на измерении электрических величин и времени, которые можно контролировать в широком интервале значений с высокой точностью. Кулонометрическое титрование при постоянном токе, по существу, аналогично объемным определениям вместо добавления определен

Единицы измерения электрического заряда

Одна из базовых физических величин, которая имеет непосредственное отношение к электричеству и в частности к электротехнике — это электрический заряд. Мы привыкли к тому, что в электротехнике заряд измеряется в кулонах, но мало кто знает, что есть и другие единицы измерения электрического заряда. При расчётах электрических схем, при использовании электроизмерительных приборов применяют международную систему единиц СИ. Но знаете ли вы, что есть и другие системы измерения?

Кулон

Эта единица измерения заряда известна многим ещё со школы. Относится она, как вы уже поняли, к системе единиц СИ. Это производная величина, которая не является в системе СИ базовой. Она выводится из других величин и определяется другими величинами.

Единица измерения носит название учёного — Шарля де Огюстена Кулона, открывшего закон взаимодействия зарядов, и соответственно, электрический заряд. Обозначают сокращённо величину заряда буквами Кл, а когда речь идёт о количестве заряда — пишут его с прописными буквами — кулон.

Определение электрического заряда в системе СИ следующее:

Электрический заряд в один кулон — это такой заряд, который проходит через сечение проводника при силе тока в один ампер за время равное одной секунде.

Между зарядом и единицей в ампер-час существует связь. Один кулон электричества равен 1/3600 ампер-часа.

Франклин

Ещё одна единица и измерения заряда, которая названа в честь американского изобретателя и физика — Бенджамина Франклина. Его портрет можно увидеть на стодолларовой купюре США. Эта единица относится к системе величин СГСЭ, в которой базовыми являются такие единицы как сантиметр, грамм и секунда. По другому эту систему единиц называют абсолютной системой физических единиц и она широко использовалась до принятия системы СИ (принята в 1960 году).

Сокращённо единица измерения записывается как Фр (русское) или Fr (английское).

Определение электрического заряда в системе СГСЭ следующее:

Количество электрического заряда в один Франклин — это такое количество заряда, что два разноимённых заряда по одному франклину, находящихся в вакууме на расстоянии одного сантиметра, будут притягиваться друг к другу с силой в один дин.

Как видно из определения, оно отличается от того, что приведено для системы СИ. Разница прежде всего в том, что в системе СИ заряд выражается через силу тока и исходя из этого определяется, а в системе СГСЭ заряд выражен через Закон Кулона.

Система СГСЭ удобна для вычислений и исследований в физике, а система СИ более удобна для практических нужд электротехники.

Закон Кулона, имеющий непосредственное отношение к зарядам, в системе СИ и СГС (СГСЭ), записываются по разному. Единицу заряда в 1 Кл можно перевести в 1 Фр и наоборот.

Планковский заряд

Существует также планковская система естественных единиц измерения и в ней также имеется электрический заряд. Эта система была впервые предложена немецким физиком Максом Планком 1899 году на основе скорости света и гравитационной постоянной и ещё двух введённых им констант.

Планковский заряд обозначается q_p. Основная единица измерения, которая определяется в терминах фундаментальных констант. Определяется следующим образом:

Дата: 24.05.2015

© Valentin Grigoryev (Валентин Григорьев)

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЯХ

допроводный кран, если другая рука прикасается к включенному электрическому прибору.

4.Если ток постоянный, а нуль шкалы измерительного прибора находится слева, то подключение прибора в цепь производится с соблюдением полярности.

5.Все реостаты, включаемые в цепь, должны быть установлены на максимум сопротивления.

6.Все ключи и коммутаторы при сборке цепи должны быть разомкнуты; замыкать схему

на источник питания без проверки схемы преподавателем или лаборантом строго запрещается.

7.Цепь подключается к источнику питания только на время измерений.

8.Запрещается производить переключения в схеме и оставлять без наблюдения схему, находящуюся под напряжением.

9.В электрической цепи, содержащей индуктивности, могут возникать мощные экстра токи в моменты её замыкания и размыкания. Поэтому даже низковольтные цепи с индуктивностями могут быть опасны.

10.Конденсаторы после выключения схемы несут на себе заряд, и их необходимо разряжать специальным разрядником перед тем, как к ним прикасаться.

11.Запрещается оставлять без наблюдения работающие электрические цепи. Если замечено зашкаливание приборов, исрение, дым или другие опасные и непонятные

явления необходимо немедленно отключить источник питания и обратиться к дежурному инженеру в лаборатории.

12.После окончания работы необходимо отключить источник тока. Привести в порядок рабочее место.

13.При нарушении правил техники безопасности студент отстраняется от работы в лаборатории и допускается к ней только после дополнительного изучения и отчета по правилам техники безопасности в данной лаборатории.

1.Определения и классификация средств измерений

1.1.Электрические измерения и единицы физических величин

Задачей электрических измерений является нахождение значений физических величин опытным путем с помощью специальных электротехнических средств и выражение этих значений в принятых единицах.

Физическая величина (ФВ) — свойство, общее в качественном отношении многим физическим объектам или физическим системам, их состояниям и происходящим в них процессам.

Электрическое сопротивление тела, напряженность электрического поля, масса, время и др. — все это физические величины.

Размер единицы величины, вообще говоря, может быть любым. Однако измерения должны выполняться в общепринятых единицах. Такие единицы устанавливаются в каждой стране особым законодательством с учетом рекомендаций международных организаций.

В СССР с 1 января 1963 г. введена Международная система единиц (СИ), от начальных букв слов Systeme International — интернациональная система.

Основными единицами СИ являются:

метр (м) — единица длины, килограмм (кг) — единица массы,

секунда (с) — единица времени,

ампер (А) — единица силы тока, кельвин (К) — единица термодинамической температуры,

моль (моль) — единица количества вещества, кандела (кд) — единица силы света.

Дополнительные единицы: радиан (рад) — единица плоского угла, стерадиан (ср) — единица телесного угла.

Производные единицы международной системы образуются из основных и дополнительных единиц при помощи определяющих уравнений в соответствии с принципами построения систем единиц. Внесистемные единицы, допускаемые к применению, устанавливаются стандартами на единицы по отдельным областям измерений.

Международная система единиц (СИ) является универсальной, так как охватывает все области измерений, и когерентной, т. е. такой системой, в которой производные единицы всех величин могут быть получены с помощью определяющих уравнений с численными коэффициентами, равными единице. Кроме того, как основные единицы, так и подавляющее большинство производных единиц системы СИ по своему размеру удобны для практического их применения. Значительное число единиц СИ: метр, килограмм, секунда, ампер, вольт и др. получили широкое распространение задолго до ее введения. Необходимость перехода к Международной системе единиц диктовалась требованиями повышения точности измерений, унификации и уточнения единиц физических величин.

1.2. Виды средств электрических измерений

Средствами электрических измерений называют технические средства, используемые при электрических измерениях и имеющие нормированные метрологические характеристики. Различают следующие виды средств электрических измерений: меры и электроизмери-

тельные приборы.

Мерами называют средства измерений, предназначенные для воспроизведения физической величины заданного размера. Различают однозначные меры, многозначные меры и наборы мер.

Однозначная мера воспроизводит физическую величину одного размера; многозначная мера воспроизводит ряд одноименных величин разного размера. Примером многозначных мер может служить конденсатор переменной емкости, вариометр для плавного изменения индуктивности и др. Набор мер представляет собой специально подобранный комплект мер, применяемых не только по отдельности, но и в различных сочетаниях с целью воспроизведения ряда одноименных величин различного размера. Примерами набора мер являются магазины сопротивлений, емкостей и др.

Электроизмерительными приборами называют средства электрических измерений, предназначенные для выработки сигналов измерительной информации, т. е. сигналов, функционально связанных с измеряемыми физическими величинами, в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. Они весьма разнообразны по своему принципу действия и конструктивному оформлению вследствие различных требований, предъявляемых к ним.

1.3. Классификация электроизмерительных приборов

Электроизмерительные приборы могут быть классифицированы по различным признакам.

Электроизмерительные приборы, показания которых являются непрерывными функциями изменений измеряемых величин, называются аналоговыми приборами.

Электроизмерительные приборы, автоматически вырабатывающие дискретные сигналы измерительной информации, показания которых представлены в цифровой форме, назы-

ваются цифровыми приборами.

В зависимости от того, допускает ли электроизмерительный прибор только считывание показаний или допускает считывание и регистрацию показаний в той или иной форме или только регистрацию, все приборы могут быть разделены на две группы: показывающие приборы и регистрирующие приборы.

По характеру применения различают следующие приборы:

1)стационарные, т. е. такие, корпуса которых приспособлены для жесткого крепления на месте установки;

2)переносные, т. е. такие, корпуса которых не предназначены для жесткого крепления на месте установки.

В зависимости от степени защищенности приборы бывают:

1.обыкновенными;

2.пыле-, водо-, брызгозащищенными;

3.герметическими и др.

По роду измеряемой величины приборы делятся на:

1.амперметры— для измерения тока;

2.вольтметры — для измерения напряжения;

3.омметры — для измерения сопротивления и т. п.

Кроме указанных классификаций, существуют и другие, они будут рассмотрены при изучении курса электрических измерений.

Измерить какую-либо величину – сравнить ее с другой однородной величиной, принятой за единицу измерения.

Устройство, предназначенное для сравнения какой-либо величины с единицей ее

измерения, называется измерительным прибором.

1.4.Основные части электроизмерительного прибора

Косновным частям электроизмерительного прибора (ИП) относятся:

1.Корпус;

2.Зажимы;

3.Шкала;

4.Указательная стрелка;

5.Измерительный механизм;

6.Винт корректора (для установки стрелки на нулевую отметку перед измерением, ограничители).

На корпусе некоторых приборов расположены: переключатель пределов измерения и ар-

ретир.

Арретир служит для закрепления измерительного механизма при транспортировке. Измерительные механизмы любой системы имеют ряд общих механических частей: спиральные пружины, оси или полуоси с подпятниками, противовесы, корректор.

который гасит колебания стрелки после отклонения. Различают воздушные и магнитоиндукционные успокоители.

2. Классификация электроизмерительных приборов

Все электроизмерительные приборы (ЭИП) классифицируют по следующим основ-

ным признакам:

а) по роду измеряемой величины: амперметры, вольтметры, омметры, ваттметры, счетчики и др.

б) по роду тока: приборы постоянного тока, переменного тока и приборы постоянного тока и переменного тока.

в) по принципу действия: магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, индукционные, тепловые и др.

г) по степени точности: различают приборы восьми классов точности – 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.

Разность между показанием прибора и действительным значением измеряемой величины называется абсолютной погрешностью прибора:

А – показания рабочего прибора; Ад – действительное значение величины (показание образцового прибора). Выраженное в

процентах отношение абсолютной погрешностью прибора к наибольшему значению, которое может быть измерено по шкале этого прибора, называет-

Апр – наибольшее значение величины, которое может быть измерено данным прибо-

ром (предел измерения прибора).

Наибольшую допустимую относительную приведенную погрешность прибора называют классом точности этого прибора.

Существует восемь классов точности этого прибора, наиболее точными приборами являются приборы 0,05 (первого класса точности). Приборы первых четырех классов точ-

ности применяют для точных лабораторных измерений.

Класс точности прибора наносят на шкалу ЭИП в виде числа из двух значащих цифр, иногда обведенных окружностью, иногда подчеркнутых. Шкала прибора служит для отсчета значения измеряемой величины.

Делением шкалы называется расстояние между двумя ближайшими друг к другу отметками на шкале.

Ценой деления С называется значение электрической величины, приходящееся на одно деление шкалы.

Например, имеется прибор, который может измерить напряжение от 0 до 250В (250В — предел измерения). Шкала этого прибора разделена, на 50 делений. Тогда:

С=250:50=5В/дел, а S=50:250= 0,2 дел/В.

Шкалыбываютравномернымиинеравномерными. Нашкалеспомощьюусловных знаков дается подробная техническая характеристика прибора.

На шкале прибора указывают:

1) его наименование или буквенное обозначение.

Например, mA или μΑ и т.д. По наименованию единицы измеряемой величины дается наименование прибора.

2)Класс точности. Класс точности указывают в виде числа из одной или двух значащих цифр (например – 0,5 или 2,5).

3)Род тока — постоянный /— / или переменный / ~ /, постоянный и переменный — ~ .

4)Система измерительного механизма прибора. Она обозначается на шкале специальным знаком, представляющим собой схематическое изображение основного узла, от которого зависит принцип действия прибора.

5) Символ установки прибора при измерениях:

1.(вертикальное — ↑,

2.горизонтальное — →,

3.или под углом —

6) Пробивное напряжение изоляции. На шкале указана величина напряжения, при которомбылаиспытанапрочность изоляции, обозначается она так:

7)Степень защищённости от внешних магнитных полей.

1.Степень защищенности от внешних магнитных полей обозначают римскими цифрами I, II, III, IV. Меньшая цифра означает лучшую защиту.

8)Условия работы прибора при соответствующей температуре и отно-

сительной влажности обозначаются на шкале буквами:

9) Абсолютная погрешность прибора

Абсолютная погрешность, которую дает измерительный прибор при измерениях, рассчитывается по формуле:

Обозначения основных систем измерительных механизмов электроизмерительных приборов приведены в таблице 1.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЯХ

допроводный кран, если другая рука прикасается к включенному электрическому прибору.

4.Если ток постоянный, а нуль шкалы измерительного прибора находится слева, то подключение прибора в цепь производится с соблюдением полярности.

5.Все реостаты, включаемые в цепь, должны быть установлены на максимум сопротивления.

6.Все ключи и коммутаторы при сборке цепи должны быть разомкнуты; замыкать схему

на источник питания без проверки схемы преподавателем или лаборантом строго запрещается.

7.Цепь подключается к источнику питания только на время измерений.

8.Запрещается производить переключения в схеме и оставлять без наблюдения схему, находящуюся под напряжением.

9.В электрической цепи, содержащей индуктивности, могут возникать мощные экстра токи в моменты её замыкания и размыкания. Поэтому даже низковольтные цепи с индуктивностями могут быть опасны.

10.Конденсаторы после выключения схемы несут на себе заряд, и их необходимо разряжать специальным разрядником перед тем, как к ним прикасаться.

11.Запрещается оставлять без наблюдения работающие электрические цепи. Если замечено зашкаливание приборов, исрение, дым или другие опасные и непонятные

явления необходимо немедленно отключить источник питания и обратиться к дежурному инженеру в лаборатории.

12.После окончания работы необходимо отключить источник тока. Привести в порядок рабочее место.

13.При нарушении правил техники безопасности студент отстраняется от работы в лаборатории и допускается к ней только после дополнительного изучения и отчета по правилам техники безопасности в данной лаборатории.

1.Определения и классификация средств измерений

1.1.Электрические измерения и единицы физических величин

Задачей электрических измерений является нахождение значений физических величин опытным путем с помощью специальных электротехнических средств и выражение этих значений в принятых единицах.

Физическая величина (ФВ) — свойство, общее в качественном отношении многим физическим объектам или физическим системам, их состояниям и происходящим в них процессам.

Электрическое сопротивление тела, напряженность электрического поля, масса, время и др. — все это физические величины.

Размер единицы величины, вообще говоря, может быть любым. Однако измерения должны выполняться в общепринятых единицах. Такие единицы устанавливаются в каждой стране особым законодательством с учетом рекомендаций международных организаций.

В СССР с 1 января 1963 г. введена Международная система единиц (СИ), от начальных букв слов Systeme International — интернациональная система.

Основными единицами СИ являются:

метр (м) — единица длины, килограмм (кг) — единица массы,

секунда (с) — единица времени,

ампер (А) — единица силы тока, кельвин (К) — единица термодинамической температуры,

моль (моль) — единица количества вещества, кандела (кд) — единица силы света.

Дополнительные единицы: радиан (рад) — единица плоского угла, стерадиан (ср) — единица телесного угла.

Производные единицы международной системы образуются из основных и дополнительных единиц при помощи определяющих уравнений в соответствии с принципами построения систем единиц. Внесистемные единицы, допускаемые к применению, устанавливаются стандартами на единицы по отдельным областям измерений.

Международная система единиц (СИ) является универсальной, так как охватывает все области измерений, и когерентной, т. е. такой системой, в которой производные единицы всех величин могут быть получены с помощью определяющих уравнений с численными коэффициентами, равными единице. Кроме того, как основные единицы, так и подавляющее большинство производных единиц системы СИ по своему размеру удобны для практического их применения. Значительное число единиц СИ: метр, килограмм, секунда, ампер, вольт и др. получили широкое распространение задолго до ее введения. Необходимость перехода к Международной системе единиц диктовалась требованиями повышения точности измерений, унификации и уточнения единиц физических величин.

1.2. Виды средств электрических измерений

Средствами электрических измерений называют технические средства, используемые при электрических измерениях и имеющие нормированные метрологические характеристики. Различают следующие виды средств электрических измерений: меры и электроизмери-

тельные приборы.

Мерами называют средства измерений, предназначенные для воспроизведения физической величины заданного размера. Различают однозначные меры, многозначные меры и наборы мер.

Однозначная мера воспроизводит физическую величину одного размера; многозначная мера воспроизводит ряд одноименных величин разного размера. Примером многозначных мер может служить конденсатор переменной емкости, вариометр для плавного изменения индуктивности и др. Набор мер представляет собой специально подобранный комплект мер, применяемых не только по отдельности, но и в различных сочетаниях с целью воспроизведения ряда одноименных величин различного размера. Примерами набора мер являются магазины сопротивлений, емкостей и др.

Электроизмерительными приборами называют средства электрических измерений, предназначенные для выработки сигналов измерительной информации, т. е. сигналов, функционально связанных с измеряемыми физическими величинами, в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. Они весьма разнообразны по своему принципу действия и конструктивному оформлению вследствие различных требований, предъявляемых к ним.

1.3. Классификация электроизмерительных приборов

Электроизмерительные приборы могут быть классифицированы по различным признакам.

Электроизмерительные приборы, показания которых являются непрерывными функциями изменений измеряемых величин, называются аналоговыми приборами.

Электроизмерительные приборы, автоматически вырабатывающие дискретные сигналы измерительной информации, показания которых представлены в цифровой форме, назы-

ваются цифровыми приборами.

В зависимости от того, допускает ли электроизмерительный прибор только считывание показаний или допускает считывание и регистрацию показаний в той или иной форме или только регистрацию, все приборы могут быть разделены на две группы: показывающие приборы и регистрирующие приборы.

По характеру применения различают следующие приборы:

1)стационарные, т. е. такие, корпуса которых приспособлены для жесткого крепления на месте установки;

2)переносные, т. е. такие, корпуса которых не предназначены для жесткого крепления на месте установки.

В зависимости от степени защищенности приборы бывают:

1.обыкновенными;

2.пыле-, водо-, брызгозащищенными;

3.герметическими и др.

По роду измеряемой величины приборы делятся на:

1.амперметры— для измерения тока;

2.вольтметры — для измерения напряжения;

3.омметры — для измерения сопротивления и т. п.

Кроме указанных классификаций, существуют и другие, они будут рассмотрены при изучении курса электрических измерений.

Измерить какую-либо величину – сравнить ее с другой однородной величиной, принятой за единицу измерения.

Устройство, предназначенное для сравнения какой-либо величины с единицей ее

измерения, называется измерительным прибором.

1.4.Основные части электроизмерительного прибора

Косновным частям электроизмерительного прибора (ИП) относятся:

1.Корпус;

2.Зажимы;

3.Шкала;

4.Указательная стрелка;

5.Измерительный механизм;

6.Винт корректора (для установки стрелки на нулевую отметку перед измерением, ограничители).

На корпусе некоторых приборов расположены: переключатель пределов измерения и ар-

ретир.

Арретир служит для закрепления измерительного механизма при транспортировке. Измерительные механизмы любой системы имеют ряд общих механических частей: спиральные пружины, оси или полуоси с подпятниками, противовесы, корректор.

который гасит колебания стрелки после отклонения. Различают воздушные и магнитоиндукционные успокоители.

2. Классификация электроизмерительных приборов

Все электроизмерительные приборы (ЭИП) классифицируют по следующим основ-

ным признакам:

а) по роду измеряемой величины: амперметры, вольтметры, омметры, ваттметры, счетчики и др.

б) по роду тока: приборы постоянного тока, переменного тока и приборы постоянного тока и переменного тока.

в) по принципу действия: магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, индукционные, тепловые и др.

г) по степени точности: различают приборы восьми классов точности – 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.

Разность между показанием прибора и действительным значением измеряемой величины называется абсолютной погрешностью прибора:

А – показания рабочего прибора; Ад – действительное значение величины (показание образцового прибора). Выраженное в

процентах отношение абсолютной погрешностью прибора к наибольшему значению, которое может быть измерено по шкале этого прибора, называет-

Апр – наибольшее значение величины, которое может быть измерено данным прибо-

ром (предел измерения прибора).

Наибольшую допустимую относительную приведенную погрешность прибора называют классом точности этого прибора.

Существует восемь классов точности этого прибора, наиболее точными приборами являются приборы 0,05 (первого класса точности). Приборы первых четырех классов точ-

ности применяют для точных лабораторных измерений.

Класс точности прибора наносят на шкалу ЭИП в виде числа из двух значащих цифр, иногда обведенных окружностью, иногда подчеркнутых. Шкала прибора служит для отсчета значения измеряемой величины.

Делением шкалы называется расстояние между двумя ближайшими друг к другу отметками на шкале.

Ценой деления С называется значение электрической величины, приходящееся на одно деление шкалы.

Например, имеется прибор, который может измерить напряжение от 0 до 250В (250В — предел измерения). Шкала этого прибора разделена, на 50 делений. Тогда:

С=250:50=5В/дел, а S=50:250= 0,2 дел/В.

Шкалыбываютравномернымиинеравномерными. Нашкалеспомощьюусловных знаков дается подробная техническая характеристика прибора.

На шкале прибора указывают:

1) его наименование или буквенное обозначение.

Например, mA или μΑ и т.д. По наименованию единицы измеряемой величины дается наименование прибора.

2)Класс точности. Класс точности указывают в виде числа из одной или двух значащих цифр (например – 0,5 или 2,5).

3)Род тока — постоянный /— / или переменный / ~ /, постоянный и переменный — ~ .

4)Система измерительного механизма прибора. Она обозначается на шкале специальным знаком, представляющим собой схематическое изображение основного узла, от которого зависит принцип действия прибора.

5) Символ установки прибора при измерениях:

1.(вертикальное — ↑,

2.горизонтальное — →,

3.или под углом —

6) Пробивное напряжение изоляции. На шкале указана величина напряжения, при которомбылаиспытанапрочность изоляции, обозначается она так:

7)Степень защищённости от внешних магнитных полей.

1.Степень защищенности от внешних магнитных полей обозначают римскими цифрами I, II, III, IV. Меньшая цифра означает лучшую защиту.

8)Условия работы прибора при соответствующей температуре и отно-

сительной влажности обозначаются на шкале буквами:

9) Абсолютная погрешность прибора

Абсолютная погрешность, которую дает измерительный прибор при измерениях, рассчитывается по формуле:

Обозначения основных систем измерительных механизмов электроизмерительных приборов приведены в таблице 1.

единиц электрических измерительных приборов.

Используя закон Ома и метрическую систему Международной системы (СИ), можно определить электрические единицы измерения.

Следующие электрические параметры, включая единицы измерения и связь с другими параметрами.

• Напряжение
• Ток
• Сопротивление
• Проводимость
• Мощность
• Индуктивность
• Емкость

Международная система (SI) Метрическая система

Электрические единицы измерения также основаны на Международной системе (метрическая) как система СИ.Единицы электрического измерения включают следующие:

• Ампер
• Вольт
• Ом
• Сименс
• Ватт
• Генри
• Фарад и т. Д.

Напряжение

Напряжение, электродвижущая сила (ЭДС) или ЭДС описывается как давление или сила, заставляющая электроны двигаться в проводнике. В электрических формулах и уравнениях вы увидите напряжение, обозначенное заглавной буквой E, в то время как на лабораторном оборудовании или схематических диаграммах напряжение часто обозначается заглавной буквой V.

Ток

Электронный ток или сила тока описывается как движение свободных электронов по проводнику. В электрических формулах ток обозначается заглавной буквой I, в то время как в лаборатории или на схематических диаграммах обычно используется заглавная буква A для обозначения ампер или силы тока (ампер).

Сопротивление

Теперь, когда мы обсудили концепции напряжения и тока, мы готовы обсудить третью ключевую концепцию, называемую сопротивлением. Сопротивление определяется как противодействие текущему току.Величина противодействия току, создаваемому материалом, зависит от количества доступных свободных электронов, которые он содержит, и типов препятствий, с которыми электроны сталкиваются, пытаясь пройти через материал.

Сопротивление измеряется в омах и обозначается в уравнениях символом (R). Один Ом определяется как величина сопротивления, которая ограничивает ток в проводнике до одного ампера, когда разность потенциалов (напряжение), приложенная к проводнику, составляет один вольт.Сокращенное обозначение ом — греческая заглавная буква омега (Ω). Если к проводнику приложено напряжение, течет ток. Величина протекающего тока зависит от сопротивления проводника. Чем ниже сопротивление, тем выше ток при заданном напряжении. Чем выше сопротивление, тем меньше ток.

Закон Ома

В 1827 году Джордж Саймон Ом обнаружил определенную взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением в электрической цепи.

Закон Ома определяет эту взаимосвязь и может быть сформулирован тремя способами.

1. Приложенное напряжение равно току цепи, умноженному на сопротивление цепи.

Уравнение ниже представляет собой математическое представление этой концепции.

E = IxR или E = IR

2. Ток равен приложенному напряжению, деленному на сопротивление цепи.

Уравнение ниже представляет собой математическое представление этой концепции.

I = E / R

3.Сопротивление цепи равно приложенному напряжению, деленному на ток цепи.

Уравнение ниже представляет собой математическое представление этой концепции.

R (или Ом) = E / I

, где

I = ток (А), E = напряжение (В), R = сопротивление (Ом)

Если известны любые два значения компонентов, третье может рассчитываться.

Пример 1:

Учитывая, что I = 2 A, E = 12 В, найдите сопротивление цепи.

Решение:

Поскольку приложенное напряжение и ток в цепи известны, для определения сопротивления используйте закон Ома.

R = E / I

R = 12 В / 2 A = 6 Ом

Пример 2:

Если E = 260 В и R = 240 Ом, какой ток будет протекать по цепи?

Решение:

Поскольку приложенное напряжение и сопротивление известны, для определения тока используйте закон Ома.

I = E / R

I = 260 В / 240 Ом = 1,083 А

Пример 3:

Найдите приложенное напряжение, если задано сопротивление цепи 100 Ом и ток цепи 0.5 ампер.

Решение:

Поскольку сопротивление цепи и ток цепи известны, используйте закон Ома для определения приложенного напряжения.

E = IR

E = (0,5 A) (100 Ом) = 50 В

Проводимость

Слово «обратный» иногда используется для обозначения «противоположность». Противоположное или обратное сопротивление называется проводимостью. Как описано выше, сопротивление — это противодействие току. Поскольку сопротивление и проводимость противоположны, проводимость можно определить как способность проводить ток.

Например, если провод имеет высокую проводимость, он будет иметь низкое сопротивление, и наоборот. Электропроводность определяется как величина, обратная сопротивлению. Единица, используемая для определения проводимости, называется «mho», что означает обратное слово «ом». Символом «мхо» является перевернутая греческая буква омега (℧).

Символ проводимости при использовании в формуле — G.

Уравнение ниже представляет собой математическое представление проводимости, полученное путем соотнесения определения проводимости (1 / R) с уравнением закона Ома.

Пример:

Если резистор (R) имеет сопротивление пять Ом, какова будет его проводимость (G) в mhos?

Решение:

G (или ℧) = 1 / R = 1/5 = 0,2 ℧

Мощность

Электричество обычно используется для выполнения какой-либо работы, такой как вращение двигателя или выработка тепла. В частности, мощность — это скорость, с которой выполняется работа, или скорость, с которой выделяется тепло. Единицей измерения электрической мощности обычно является ватт.

В уравнениях мощность обозначается заглавной буквой P, а единицы измерения мощности ватты обозначаются заглавной буквой W. Мощность также описывается как ток (I) в цепи, умноженный на напряжение. (E) по цепи.

Уравнение ниже представляет собой математическое представление этой концепции.

P = IE

Используя закон Ома для значения напряжения (E),

E = IxR

и используя законы замещения,

P = Ix (IxR)

мощность можно описать как ток (I ) в цепи, умноженное на сопротивление (R) цепи.

Уравнение ниже представляет собой математическое представление этой концепции.

P = I ² R

Индуктивность

Индуктивность определяется как способность катушки накапливать энергию, индуцировать в себе напряжение и противодействовать изменениям тока, протекающего через нее. Для обозначения индуктивности в электрических формулах и уравнениях используется прописная буква L.

Единицы измерения называются генри. Единица измерения Генри сокращена с помощью заглавной буквы H.Один генри — это величина индуктивности (L), которая позволяет индуцировать один вольт (V _L ), когда ток через катушку изменяется со скоростью один ампер в секунду.

Уравнение ниже представляет собой математическое представление скорости изменения тока через катушку в единицу времени.

(ΔI / Δt)

Уравнение ниже является математическим представлением напряжения V _L , индуцированного в катушке с индуктивностью.

Знак минус указывает, что индуцированное напряжение противодействует изменению тока через катушку в единицу времени (∆I / ∆t).

В _{L = — L (ΔI / Δt)}

Емкость

Емкость определяется как способность накапливать электрический заряд и обозначается заглавной буквой C.

Емкость (C), измеряется в фарадах, равно количеству заряда (Q), который может храниться в устройстве или конденсаторе, деленному на напряжение (E), приложенное к устройству или пластинам конденсатора при накоплении заряда.

Уравнение ниже представляет собой математическое представление емкости.

C = Q / E

Краткое содержание

Важная информация, содержащаяся в этой статье, кратко изложена ниже.

Электрические блоки

Ампер — А

Ампер — это ток, который, если его поддерживать в двух прямых параллельных проводниках бесконечной длины, пренебрежимо малого круглого сечения, и помещенный на расстоянии 1 метра в вакууме, будет производить между Эти проводники имеют силу, равную 2 x 10 ^-7 Ньютон на метр длины.

Электрический ток равен количеству электричества в движении или количеству в единицу времени:

I = Q / t (1)

, где

I = электрический ток (ампер, А)

Q = количество электричества (кулон, C)

t = время (с)

• 1 ампер = 1 кулон в секунду.

Ампер можно измерить «амперметром», включенным последовательно с электрической цепью.

Кулон — C

Стандартная единица измерения в электрических измерениях. Это количество электричества, передаваемое за одну секунду током, создаваемым электродвижущей силой в один вольт, действующей в цепи с сопротивлением в один Ом, или количеством, передаваемым одним ампером за одну секунду.

Q = I t (2)

• 1 кулон = 6.24 10 ¹⁸ электронов

Фарад — F

Фарад — это стандартная единица измерения емкости. Приведенный к основным единицам СИ, один фарад эквивалентен от одной секунды до четвертой мощности в амперах в квадрате на килограмм на квадратный метр ( с ⁴ A ² / кг м ² ).

Когда напряжение на конденсаторе 1 F изменяется со скоростью один вольт в секунду ( 1 В / с, ), получается ток 1 A .Емкость 1 Ф дает 1 В разности потенциалов для электрического заряда один кулон (1 Кл) .

В общих электрических и электронных схемах используются единицы микрофарад мкФ (1 мкФ = 10 ^-6 Ф) и пикофарад пФ (1 пФ = 10 ^-12 Ф) .

Ом — Ом

Производная единица измерения электрического сопротивления в системе СИ — сопротивление между двумя точками на проводнике, когда постоянная разность потенциалов 1 вольт между ними дает ток 1 ампер .

Генри — H

Генри — это единица измерения индуктивности. Сведено к основным единицам СИ один генри эквивалентен один килограмм-метр в квадрате на секунду в квадрате на ампер в квадрате (кг · м ² с ^-2 A ^-2 ) .

Индуктивность

Катушка индуктивности — это пассивный электронный компонент, который накапливает энергию в виде магнитного поля.

Стандартной единицей индуктивности является генри , сокращенно H .Это большая единица измерения, и чаще всего используются единицы микрогенри , сокращенно мкГн (1 мкГн = 10 ^-6 Гн) и миллигенри , сокращенно мГн (1 мГн = 10 ^-3 H) , Иногда используется наногенри , сокращенно нГн (1 нГн = 10 ^-9 Гн) .

Джоуль — Дж

Единица энергии, работа или количество тепла, произведенное при приложении силы ньютон к н на смещение один метр . Один джоуль эквивалентен одному ватту мощности, излучаемой или рассеиваемой за в секунду .

В британских единицах измерения Британская тепловая единица (Btu) используется для выражения энергии. Один британских тепловых единиц эквивалентен приблизительно 1055 джоулей .

Siemens — S

Единица электропроводности S = A / V

Ватт

Ватт используется для определения скорости рассеивания электрической энергии или скорости излучения электромагнитной энергии. , абсорбируется или рассеивается.

Единица мощности Вт или джоуль в секунду

Weber — Wb

Единица измерения магнитного потока.

Поток, который при соединении цепи с одним витком создает электродвижущую силу — ЭДС — 1 вольт , поскольку он уменьшается до нуля с постоянной скоростью за одну секунду .

• 1 Weber эквивалентно 10 ⁸ Maxwells

Tesla — T

Единица плотности магнитного потока Tesla равна 1 Weber на квадратный метр площади цепи .

Вольт

Вольт — В — это стандартная международная единица измерения электрического потенциала или электродвижущей силы. Потенциал в один вольт появляется на сопротивлении один ом , когда через это сопротивление протекает ток один ампер .

Преобразовано в базовые единицы СИ,

1 (В) = 1 (кг · м ² / с ³ A)

«Вольтметр» может использоваться для измерения напряжения и должен быть подключен параллельно часть цепи, напряжение которой требуется.

Контрольные вопросы для электрических измерений и единиц

BIPM — единицы измерения

Рекомендуемая на практике система единиц измерения — Международная система единиц ( Système International d’Unités ) с международным сокращением SI . SI определяется брошюрой SI , которая публикуется BIPM. В знаковом решении государства-члены проголосовали 16 ноября 2018 года за пересмотр СИ, изменив мировое определение килограмма, ампера, кельвина и моля. Это решение, принятое на 26-м заседании Генеральной конференции по мерам и весам (CGPM), означает, что с 20 мая 2019 года все единицы СИ будут определены в терминах констант, описывающих мир природы. Это обеспечит будущую стабильность СИ и откроет возможность для использования новых технологий, включая квантовые технологии, для реализации определений. Семь определяющих констант СИ: сверхтонкая частота цезия Cs ; скорость света в вакууме c ; постоянная Планка ч ; элементарный заряд е ; постоянная Больцмана k ; постоянная Авогадро N A ; и световая эффективность определенного видимого излучения K cd . СИ ранее определялась как семь базовых единиц и производных единиц, определяемых как произведение мощностей основных единиц. Семь основных единиц были выбраны по историческим причинам и по соглашению считались размерно независимыми: метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела. Эта роль базовых единиц сохраняется в нынешней СИ, хотя сама СИ теперь определяется в терминах определяющих констант, приведенных выше. Определение единиц СИ дано в виде набора из семи определяющих констант. Полная система единиц может быть получена из фиксированных значений этих определяющих констант, выраженных в единицах СИ. Эти семь определяющих констант являются наиболее фундаментальной чертой определения всей системы единиц. Семь определяющих констант СИ и семь соответствующих единиц, которые они определяют: Эти конкретные константы были выбраны после того, как они были определены как лучший выбор, с учетом предыдущего определения СИ, основанного на семи основных единицах, и прогресса в науке. Приведенные ниже определения определяют точное числовое значение каждой константы, если ее значение выражено в соответствующей единице СИ. За счет фиксации точного числового значения единица становится определенной, поскольку произведение числового значения и единицы должно равняться значению константы, которая постулируется как неизменная. Семь констант выбраны таким образом, что любую единицу СИ можно записать либо через саму определяющую константу, либо через произведения или частные определяющих констант. Международная система единиц СИ — это система единиц, в которой невозмущенная частота сверхтонкого перехода основного состояния атома цезия 133 Cs составляет 9192 631770 Гц, скорость света в вакууме c 299 792 458 м / с, постоянная Планка ч равна 6,626070 15 x 10 –34 Дж с, элементарный заряд e равен 1.602 176 634 x 10 –19 C, постоянная Больцмана k 1,380 649 x 10 –23 Дж / К, постоянная Авогадро N A составляет 6,022 140 76 x 10 23 моль –1 , Световая отдача монохроматического излучения частотой 540 x 10 12 Гц, K cd , составляет 683 лм / Вт. , где герц, джоуль, кулон, люмен и ватт с обозначениями единиц измерения Гц, Дж, С, лм и Вт, соответственно, относятся к секундам, метру, килограмму, амперам, кельвину, молям и канделе, с символами единиц измерения s, m, кг, A, K, моль и cd, соответственно, согласно Hz = s –1 , J = кг м 2 s –2 , C = A s, lm = cd m 2 m –2 = cd sr, а W = кг м 2 s –3 . Семь констант выбраны таким образом, что любую единицу СИ можно записать либо через саму определяющую константу, либо через произведения или частные определяющих констант. Числовые значения семи определяющих констант не имеют неопределенности. Базовые единицы СИ: Определения Исходя из определения СИ в терминах фиксированных числовых значений определяющих констант, определения каждой из семи базовых единиц выводятся с использованием, при необходимости, одной или нескольких из этих определяющих констант, чтобы дать следующий набор определений: Второй Второй символ s — единица времени в системе СИ.Он определяется путем принятия фиксированного числового значения частоты цезия Cs , невозмущенной частоты сверхтонких переходов атома цезия-133 в основное состояние, равной 9 192 631770 в единицах Гц, что равно к s –1 . Счетчик Килограмм Килограмм (символ кг) — это единица массы в системе СИ. Он определяется путем принятия фиксированного числового значения постоянной Планка h равным 6.626 070 15 x 10 –34 при выражении в единицах Дж с, что равно кг м 2 с –1 , где счетчик и секунда определены в терминах c и CS . Ампер Ампер (символ A) — это единица измерения электрического тока в системе СИ. Он определяется путем принятия фиксированного числового значения элементарного заряда e равным 1,602 176 634 x 10 –19 при выражении в единицах C, которые равны A s, где второе определяется в терминах CS . Кельвин Кельвин (символ K) — это единица термодинамической температуры в системе СИ. Он определяется путем принятия фиксированного числового значения постоянной Больцмана k равным 1,380 649 x 10 –23 при выражении в единицах JK –1 , что равно кг м 2 с –2 K –1 , где килограмм, метр и секунда определены в терминах h , c и Cs . Крот Моль (символ моль) — это единица измерения количества вещества в системе СИ. Один моль содержит ровно 6,022 140 76 x 10 23 элементарных объекта. Это число представляет собой фиксированное числовое значение постоянной Авогадро, N A , выраженное в единицах моль –1 , и называется числом Авогадро. Количество вещества, символ n , в системе является мерой количества указанных элементарных объектов.Элементарным объектом может быть атом, молекула, ион, электрон, любая другая частица или определенная группа частиц. Это определение подразумевает точное соотношение N A = 6,022 140 76 x 10 23 моль –1 . Обращение этого соотношения дает точное выражение для моля через определяющую константу N A : Эффект этого определения заключается в том, что моль — это количество вещества системы, которое содержит 6.022 140 76 x 10 23 заданных элементарных сущностей. Кандела Кандела (символ cd) — это единица измерения силы света в системе СИ в заданном направлении. Он определяется путем принятия фиксированного числового значения световой отдачи монохроматического излучения с частотой 540 x 10 12 Гц, K кд , равным 683 при выражении в единицах лм Вт –1 , т.е. равно cd sr W –1 , или cd sr kg –1 m –2 s 3 , где килограмм, метр и секунда определены в терминах h , c и Cs . Все другие единицы СИ могут быть получены из них путем умножения различных степеней основных единиц. В редакции СИ 2018 г. были изменены определения четырех основных единиц СИ — килограмма, ампера, кельвина и моля. Их новые определения основаны на фиксированных числовых значениях постоянной Планка ( h ), элементарного заряда ( e ), постоянной Больцмана ( k ) и постоянной Авогадро ( N A ), соответственно. Кроме того, определения всех семи основных единиц СИ теперь единообразно выражаются с использованием формулировки явной константы. Специальная mises en pratique была составлена ​​для того, чтобы объяснить практическую реализацию определений каждой из базовых единиц. Новые определения вступили в силу 20 мая 2019 года. Подключитесь к каналу МБМВ на YouTube, чтобы посмотреть запись открытого заседания 26-й Генеральной конференции по мерам и весам, которое состоялось 16 ноября 2018 г., в прямом эфире: Приложение 2 к брошюре SI Эти mises en pratique подготовлены соответствующими Консультативные комитеты и, после утверждения CIPM, затем публикуются в электронной форме здесь, на веб-сайте BIPM, где они могут пересматриваться чаще, чем если бы они были напечатаны в брошюре SI. Десятичные кратные и долные числа единиц СИ могут быть записаны с использованием префиксов СИ, перечисленных в таблице ниже: Фактор Имя Символ Коэффициент умножения 10 24 йоты Я 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 10 21 зетта Z 1 000 000 000 000 000 000 000 000 10 18 exa E 1 000 000 000 000 000 000 10 15 пета П 1 000 000 000 000 000 10 12 тера т 1 000 000 000 000 10 9 гига G 1 000 000 000 10 6 мега м 1 000 000 10 3 кг к 1 000 10 2 га ч 100 10 1 дека da 10 10 –1 деци d 0.1 10 –2 сенти с 0,01 10 –3 милли кв.м 0,001 10 –6 микро µ 0,000 001 10 –9 нано № 0,000 000 001 10 –12 пик п. 0.000 000 000 001 10 –15 фемто f 0,000 000 000 000 001 10 –18 атто а 0,000 000 000 000 000 001 10 –21 zepto z 0,000 000 000 000 000 000 000 1 10 –24 лет л 0.000 000 000 000 000 000 000 000 1 Для получения полной информации, пожалуйста, обратитесь к Главе 3 брошюры SI.